艙駕融合趨勢難擋 人機(jī)共駕系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨域?qū)崟r交互

隨著汽車電子電氣架構(gòu)的演進(jìn)，汽車開發(fā)者面臨著代碼日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)，軟件在汽車行業(yè)的權(quán)重也日益提升。

智能駕駛與智能座艙作為汽車智能化的代表，直接影響車主對汽車智能化的體驗(yàn)。因此，汽車作為重要的載體，如何打通人、車與交通環(huán)境的交互，讓駕駛員和乘客獲得好的駕乘體驗(yàn)，就顯得尤為重要。在此背景下，均聯(lián)智行憑借在軟硬件兼容、分布式應(yīng)用和系統(tǒng)集成優(yōu)化等方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，打通了人機(jī)實(shí)時交互，并基于SOA框架開發(fā)出“體驗(yàn)驅(qū)動，安全至上”的人機(jī)共駕系統(tǒng)。

“察言觀色” 人機(jī)互動豐富駕乘體驗(yàn)

對于自動駕駛系統(tǒng)或自動駕駛輔助系統(tǒng)而言，安全性和智能性在某種程度上是一對矛盾體。

智能駕駛的發(fā)展的初衷是為了解決危險駕駛這個終極難題，安全是智能駕駛的第一要素。但只有安全還不夠，系統(tǒng)還要做到足夠智能，才能真的體現(xiàn)他在實(shí)際生活中的價值。用戶都希望自動駕駛輔助是個“老司機(jī)”而不是“萌新”。

目前的智能駕駛技術(shù)中，安全和智能的悖論體現(xiàn)于，更高的智能會帶來更多的安全上的挑戰(zhàn)。因此需要在設(shè)計系統(tǒng)時就明晰安全邊界，因?yàn)橄到y(tǒng)的成本框架會定義其復(fù)雜度，也就是定義其不同場景的功能和安全極限。

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安全與智能的矛盾?圖片來源：均聯(lián)智行

區(qū)域集中式架構(gòu)成趨勢 垂直整合路徑支撐系統(tǒng)開發(fā)

汽車的電子電氣架構(gòu)發(fā)展至今，分布式ECU架構(gòu)已接近瓶頸，智能汽車集體邁進(jìn)域控制時代。

在從域集中走向區(qū)域中央架構(gòu)的道路上，不同OEM實(shí)現(xiàn)域融合的路徑各不相同，因而要用一套系統(tǒng)把所有的域融合起來，覆蓋未來各種各樣的需求，將是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。

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圖片來源：均聯(lián)智行

在典型的區(qū)域-中央架構(gòu)中，CCU處于中間，周圍幾個區(qū)域控制器分別連接不同的感知器、執(zhí)行器以及小的ECU。當(dāng)行業(yè)普遍達(dá)成共識后，這一架構(gòu)將會越來越趨同。

在設(shè)計區(qū)域-中央架構(gòu)時，往往需考慮兩大問題：首先是系統(tǒng)成本，再者是在設(shè)計中央計算平臺時，是否要吸收傳統(tǒng)ECU的所有功能，汪浩偉認(rèn)為答案是否定的。

區(qū)域-中央架構(gòu)提出了一種垂直分割的功能分層，而非“一站式”的解決方案，其中每一層都有清晰的職責(zé)：

中央計算機(jī)作為全車的“大腦”，負(fù)責(zé)處理高層信息并決策所有行為，而垂直的結(jié)構(gòu)將中央計算單元保護(hù)起來，使之擁有相對穩(wěn)定的硬件和基礎(chǔ)軟件進(jìn)行決策；集成ECU負(fù)責(zé)中央控制器與ECU的通訊，同時也負(fù)責(zé)高實(shí)時性的任務(wù)，并承擔(dān)冗余備份職責(zé)；普通ECU負(fù)責(zé)提供通用的物理能力，比如開門、充電等；傳感器與制動器最終與環(huán)境交互，組件的功能將完全實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

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圖片來源：均聯(lián)智行

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)垂直整合的路徑并非一蹴而就。汪浩偉認(rèn)為，在未來的5-10年內(nèi)，汽車電子電氣架構(gòu)依然會停留在第一代和第二代CCU的層面，并在此過程中逐漸向域融合演進(jìn)。未來，當(dāng)攻克諸多技術(shù)挑戰(zhàn)后，或許一塊芯片就能承載一個域的功能，實(shí)現(xiàn)真正的“輕量化”。

基于SOA架構(gòu)的人機(jī)共駕系統(tǒng)為艙駕融合提供基礎(chǔ)

在未來較長的一段時間內(nèi)，高智能的自動駕駛系統(tǒng)（L2++）會在乘用車上占據(jù)主導(dǎo)地位，駕駛員與智能系統(tǒng)同時共享對車輛的控制，人機(jī)結(jié)合完成駕駛?cè)蝿?wù)。在人機(jī)共駕系統(tǒng)內(nèi)，駕駛員和自動駕駛的交互十分重要，不單影響使用體驗(yàn)，也影響自動駕駛系統(tǒng)的安全性。為了能滿足用戶對于智能的要求，同時能做到足夠安全，需要深入融合智能駕駛與智能座艙兩大領(lǐng)域，讓自動駕駛輔助成為陪伴司機(jī)的人工智能助手，我們稱之為Co-Pilot AI。

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圖片來源：均聯(lián)智行

在現(xiàn)有域控平臺上開發(fā)Co-Pilot AI會在通訊，系統(tǒng)交互和統(tǒng)一化設(shè)計上遇到很多挑戰(zhàn)，因此均聯(lián)智行CCU與SOA以用戶體驗(yàn)驅(qū)動為核心，設(shè)計可靈活部署、成本可控、滿足未來座艙和自動駕駛深度融合的解決方案。在汪浩偉看來，基于SOA框架開發(fā)的人機(jī)共駕系統(tǒng)，能以最好的效率整合智能座艙、智能駕駛和駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)已有能力，并且充分發(fā)揮微服務(wù)框架的架構(gòu)設(shè)計領(lǐng)先性。

當(dāng)前，軟件定義汽車已駛?cè)肟燔嚨?。交互為核心的軟件系統(tǒng)與控制為核心的軟件系統(tǒng)能否共存在一套基礎(chǔ)軟件之上？硬件如何支持異構(gòu)系統(tǒng)？云原生的開發(fā)方式是否是一種SOA的解法？在區(qū)域-中央的架構(gòu)下，產(chǎn)業(yè)分工會發(fā)生什么變化？......行業(yè)內(nèi)仍有許多問題亟待討論。

在智能駕駛落地量產(chǎn)的關(guān)鍵時期，均聯(lián)智行將繼續(xù)推進(jìn)人機(jī)共駕系統(tǒng)的落地，并攜手行業(yè)共同化解技術(shù)難題，打造高度智能化、網(wǎng)聯(lián)化的未來交通出行生態(tài)。

（以上內(nèi)容根據(jù)均聯(lián)智行首席架構(gòu)師&AD產(chǎn)品負(fù)責(zé)人汪浩偉博士于2022年8月3日由蓋世汽車與AUTOSAR組織聯(lián)合主辦的2022第三屆軟件定義汽車論壇暨AUTOSAR中國日發(fā)表的《基于SOA框架開發(fā)的人機(jī)共駕系統(tǒng)》主題演講進(jìn)行理解和整理。）

來源：蓋世汽車
作者：汪浩偉